CN112013301A - 一种壁挂灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种壁挂灯，包括底座、光源、第一透镜、第二透镜；光源为n个，n个光源固定在底座上，在每一光源上罩有一第一透镜，使光源发出的光线经过第一透镜后发出；第二透镜固定在底座上将所有光源罩住，第二透镜让从第一透镜射出的光线在经过第二透镜之后向前、向下照射形成一照度分布，该照度分布使成排的n个壁挂灯出射光线叠加之后形成方形光斑、方形光斑内照度均等。第一透镜为旋转对称透镜，第一入射面是外凸弧形，第一出射面是外凸弧形；第二透镜的第二入射面是平面，第二出射面是外凸弧形面。本发明设计的壁灯，可以实现大面积的均匀照射，在光斑范围内照度均匀稳定；在安装过程中走线少，安装简单可靠，降低大棚的造价。

Description

一种壁挂灯
技术领域
本发明涉及照明领域，具体涉及一种暖棚壁灯。
背景技术
随着生产的发展大棚的应用越加广泛；当前大棚主要用于蔬菜生产、盆花、切花栽培、果树栽培、林木育苗、观赏树木的培养等；在养殖业也用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。
其中补光灯是大棚必备装置，用于给大棚中的动植物增加光照、提供温度。在现有技术中补光灯为了保证大棚内植株充分享受光照，往往超过最大照明需求选择大功率灯具照明，并且将补光灯安装在大棚顶部；此种方式具有以下缺点：
1、浪费电能；
2、安装在大棚顶部，安装、布线困难，后期维护也不方便；
3、传统安装在顶部的植物灯在地上形成的照度分布不均匀。
发明内容
本发明的目的是提供一种壁挂灯，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：
一种壁挂灯，包括底座、光源、第一透镜、第二透镜；所述光源为n个，n个光源固定在底座上，在每一光源上罩有一第一透镜，使光源发出的光线经过第一透镜后发出；所述第二透镜固定在底座上将所有光源罩住，所述第二透镜让从第一透镜射出的光线在经过第二透镜之后向前、向下照射形成一照度分布，该照度分布使成排的n个壁挂灯出射光线叠加之后形成方形光斑、所述方形光斑内照度均等。
优选的：第一透镜为旋转对称透镜，第一入射面是外凸弧形，第一出射面是外凸弧形；所述第二透镜的第二入射面是平面，第二出射面是外凸弧形面。
优选的：
第一入射曲线是：f(x1)＝a1*x1 3+a2*x1 2+a3*x1+a4；
其中：a1∈(-8.789e-05,2.545e-05)；优选的a1＝-3.097e-05。
a2∈(-0.05272,-0.05254)；优选的a2＝-0.05263。
a3∈(-0.0003801,-0.0002362)，优选的a3＝-7.194e-05。
a4∈(0.9869,-0.9874)，优选的a4＝0.9871。
x1∈(-3,3)。
第一出射曲线是：f(x2)＝b1*x2 4+b2*x2 3+b3*x2 2+b4*x2+b5
其中：
b1∈(-0.007981,-0.007684)，优选的b1＝-0.007832。
b2∈(-0.0005471，6814e-05)，优选的b2＝-0.0002395。
b3∈(-0.03893,-0.03417)，优选的b3＝-0.03655。
b4∈(-0.003447,0.00395)，优选的b4＝-0.0002513。
b5∈(4.383,4.397)，优选的b5＝4.39。
x2∈(-4.3,4.3)。
第二入射曲线是：f(x)＝0，x3∈(-15,21)；
第二出射曲线是：f(x)＝c1*x5+c2*x4+c3*x3+c4*x2+c5x+c6；
其中：
c1∈(-7.633e-07,-7.253e-07)，优选的c1＝-7.443e-07。
c2∈(5.494e-05,5.6e-05)，优选的c2＝5.547e-05。
c3∈(-0.0005801,-0.0005599)，优选的c3＝5.547e-05。
c4∈(-0.03307，-0.03266)，优选的c4＝-0.03286。
c5∈(0.65，0.6535)，优选的c5＝0.6518。
c6∈(24.47，24.5)，优选的c6＝24.48。
x4∈(-15,21)。
优选的：光源的高度为H，其中H≤2.2m；所述光斑的长度为L，其中L≤12m；所述光斑宽度为D，其中D≤11m。光斑的面积在一百平方米以上。足够普通大棚的照射情况。大大的节省电能，同时降低安装难度。
优选的：所述底座两侧设置连接耳片，所述耳片的安装面与竖直方形具有锐角夹角α。安装角度可以调整第一透镜和第二透镜与地面的照射角度，进一步调整照射情况。
优选的：所述底座包括底板、上板、下板；所述底板、上板和下板形成“匚”形；所述底板上设置安装台，安装台上开设定位槽；在上板和下板相对面设置滑槽，所述滑槽连线与水平面具有锐角夹角β。
上板和下板之间滑槽的连线具有一定的角度，可以调整光线进入第二透镜的入射角度和出射角度，此种调整降低第二透镜制造难度。
安装角度可以调整第一透镜和第二透镜与地面的照射角度，进一步调整照射情况
优选的：所述壁挂灯为大棚内补光灯，所述大棚包括竖直墙，从墙面向前、向下延伸的透光罩；壁挂灯安装在竖直墙上。
这里透光罩可以是塑料或是玻璃或是其他可使阳光穿透照射到大棚内部的罩子。
壁挂灯不局限于大棚使用，更可以适用于黑板灯、T5天花板间接照明灯、广告射灯等等。可以在照射面上产生均匀照度，不会发生照射面不清楚的情况。
本发明的技术效果是：
本发明设计的壁灯，可以实现大面积的均匀照射，在光斑范围内照度均匀稳定；在安装过程中走线少，安装简单可靠，降低大棚的造价。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是图1中截面示意图；
图3是图1中第一透镜示意图；
图4是图1中第二透镜示意图；
图5是图1中底座结构示意图；
图6是图1形成的光斑结构示意图；
图7是本发明的使用示意图；
图8是按照图7的安装形成的光斑实验示意图；
图9是沿长度方向照度的曲线示意图；
图10是沿宽度方向照度的曲线示意图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
底座 1、底板 11、安装台 111、上板 12、滑槽 121、下板 13；
光源 2；
第一透镜 3、第一入射曲线 31、第一出射曲线 32；
第二透镜 4、第二入射曲线 41、第二出射曲线 42；
耳片 5，竖直墙 6，透光罩 7，地面 8。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1—图10所示，一种壁挂灯，包括底座1、光源2、第一透镜3、第二透镜4；所述光源2为n个，n个光源2固定在底座1上。
在每一光源2上罩有一第一透镜3，使光源发出的光线经过第一透镜3后发出；所述第二透镜4固定在底座1上将所有光源2罩住，所述第二透镜4让从第一透镜3射出的光线在经过第二透镜4之后向前、向下照射形成一照度分布，该照度分布使成排的n个壁挂灯出射光线叠加之后形成方形光斑、所述方形光斑内照度均等。
壁挂灯彼此之间的距离不做限定，根据实际使用情况(例如大棚、黑板照明灯、天花板、广告牌射灯等等场景)进行调整找到合适的安装距离和角度以保证光斑内的照度均匀。
优选的：第一透镜3为旋转对称透镜，第一入射面是外凸弧形，第一出射面是外凸弧形；所述第二透镜的第二入射面是平面，第二出射面是外凸弧形面。
优选的：
第一入射曲线31是：f(x1)＝a1*x1 3+a2*x1 2+a3*x1+a4；
其中：a1∈(-8.789e-05,2.545e-05)；优选的a1＝-3.097e-05。
a2∈(-0.05272,-0.05254)；优选的a2＝-0.05263。
a3∈(-0.0003801,-0.0002362)，优选的a3＝-7.194e-05。
a4∈(0.9869,-0.9874)，优选的a4＝0.9871。
x1∈(-3,3)。
第一出射曲线32是：f(x2)＝b1*x2 4+b2*x2 3+b3*x2 2+b4*x2+b5
其中：
b1∈(-0.007981,-0.007684)，优选的b1＝-0.007832。
b2∈(-0.0005471，6814e-05)，优选的b2＝-0.0002395。
b3∈(-0.03893,-0.03417)，优选的b3＝-0.03655。
b4∈(-0.003447,0.00395)，优选的b4＝-0.0002513。
b5∈(4.383,4.397)，优选的b5＝4.39。
x2∈(-4.3,4.3)。
第二入射曲线41是：f(x)＝0，x3∈(-15,21)；
第二出射曲线42是：f(x)＝c1*x5+c2*x4+c3*x3+c4*x2+c5x+c6；
其中：
c1∈(-7.633e-07,-7.253e-07)，优选的c1＝-7.443e-07。
c2∈(5.494e-05,5.6e-05)，优选的c2＝5.547e-05。
c3∈(-0.0005801,-0.0005599)，优选的c3＝5.547e-05。
c4∈(-0.03307，-0.03266)，优选的c4＝-0.03286。
c5∈(0.65，0.6535)，优选的c5＝0.6518。
c6∈(24.47，24.5)，优选的c6＝24.48。
x4∈(-15,21)。
在大棚内使用时的安装过程如下：
如图8所示。所述大棚包括竖直墙6，从墙面向前、向下延伸的透光罩7。首先将所述光源的高度为H(固定在墙面上)，优选的是H＝2.2m；相邻两光源的距离优选是2m。在图8中使用了7个壁挂灯，单一壁挂灯形成的光斑大致为等腰梯形，成排叠加之后成为方形，从图8的照射情况可以看到，相邻两壁灯叠加之后光照度均匀，没有明显的特别亮处或是暗处。其光斑叠加之后的光斑宽度D＝11m光斑的长度L＝12m。光斑在地面8上照射的面积在一百平方米以上(在图上可以明确是132m2)。对于一个10m*10m的大棚来说，在一面墙上安装本壁挂灯就足够其内部补光照射的需要。大大的节省电能，同时降低安装难度，便于后期维护。
在光斑照射大小确定之后，通过调整安装角度调整照射情况。例如图1-6所示。
所述底座两侧设置连接耳片5，所述耳片的安装面与竖直方形具有锐角夹角α(α＝30°)。
底座包括底板11、上板12、下板13；所述底板11、上板12和下板13形成“匚”形；所述底板11上设置安装台111，安装台上开设定位槽。
在上板12和下板13相对面设置滑槽121，所述滑槽121连线与水平面具有锐角夹角β。滑槽前端的连线角度是70°(出射面)，滑槽后端面的连线角度是75°(入射面)。
整体的安装角度调节，以及第二透镜的出射面和入射面的调整，让光斑的照射更均匀稳定。
如图8—10所示，在整个光斑范围内，照射均匀稳定，其长度和宽度方向的照度基本相同，没有大波动。光斑内的植物可以均匀享受光照。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种壁挂灯，其特征在于：包括底座、光源、第一透镜、第二透镜；
所述光源为n个，n个光源固定在底座上，在每一光源上罩有一第一透镜，使光源发出的光线经过第一透镜后发出；
所述第二透镜固定在底座上将所有光源罩住，所述第二透镜让从第一透镜射出的光线在经过第二透镜之后向前、向下照射形成一照度分布，该照度分布使成排的n个壁挂灯出射光线叠加之后形成方形光斑、所述方形光斑内照度均等。
2.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：第一透镜为旋转对称透镜，第一入射面是外凸弧形，第一出射面是外凸弧形；所述第二透镜的第二入射面是平面，第二出射面是外凸弧形面。
3.根据权利要求2所述的壁挂灯，其特征在于：
第一入射曲线是：f(x1)＝a1*x1 3+a2*x1 2+a3*x1+a4；
第一出射曲线是：f(x2)＝b1*x2 4+b2*x2 3+b3*x2 2+b4*x2+b5；
第二入射曲线是：f(x3)＝0；
第二出射曲线是：f(x4)＝c1*x4 5+c2*x4 4+c3*x4 3+c4*x4 2+c5x4+c6。
4.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：光源的高度为H，其中H≤2.2m；所述光斑的长度为L，其中L≤12m；所述光斑宽度为D，其中D≤11m。
5.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述底座两侧设置连接耳片，所述耳片的安装面与竖直方形具有锐角夹角α。
6.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述底座包括底板、上板、下板；所述底板、上板和下板形成“匚”形；所述底板上设置安装台，安装台上开设定位槽；在上板和下板相对面设置滑槽，所述滑槽连线与水平面具有锐角夹角β。
7.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述壁挂灯为大棚内补光灯，所述大棚包括竖直墙，从墙面向前、向下延伸的透光罩；壁挂灯安装在竖直墙上。
8.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述壁挂灯为黑板灯。
9.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述壁挂灯为T5天花板间接照明灯。
10.根据权利要求1所述的壁挂灯，其特征在于：所述壁挂灯为广告射灯。
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